(57)【要約】【課題】本発明は、格子部分の破損を低減することができる格子および格子の製造方法ならびにこのような格子を複数用いた格子ユニットおよび格子ユニットの製造方法を提供する。【解決手段】本発明の格子１ａは、互いに同じ形状の複数の部材を周期的に設けた格子領域１１ａと、格子領域１１ａの外側に設けられ、他の格子１ａと接続するための接続しろとなる接続しろ領域１２ａとを備える。このような構成の格子１ａは、複数の格子１ａを接続することによって格子ユニットＤＧａを構成した場合に、接続しろ領域１２ａを用いて繋げることができるので、格子領域１１ａの格子部分の破損を低減することができる。【選択図】図１
2013198661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに同じ形状の複数の部材を周期的に設けた格子領域と、
前記格子領域の外側に設けられ、他の格子と接続するための接続しろとなる接続しろ領域とを備えたこと
を特徴とする格子。
【請求項２】
前記接続しろ領域は、その表面の高さが、前記格子領域の表面の高さよりも低いこと
を特徴とする請求項１に記載の格子。
【請求項３】
前記接続しろ領域は、その表面の高さが、前記格子領域における前記複数の部材間の底面よりも低いこと
を特徴とする請求項２に記載の格子。
【請求項４】
前記接続しろ領域は、前記格子領域における周期方向に少なくとも設けられていること
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の格子。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の複数の格子を備えること
を特徴とする格子ユニット。
【請求項６】
所定の基板に、互いに同じ形状の複数の部材を周期的に形成することによって格子領域を形成する格子領域形成工程と、
前記格子領域の外側に、他の格子と接続するための接続しろとなる接続しろ領域を残すように、前記基板のうちの前記格子領域および前記接続しろ領域を除く残余の領域を切り離す切離工程とを備えたこと
を特徴とする格子の製造方法。
【請求項７】
前記切離工程の前に、前記接続しろ領域の表面を掘り下げる掘下工程をさらに備えること
を特徴とする格子の製造方法。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の格子の製造方法を用いることによって複数の格子を製造する格子製造工程と、
前記格子製造工程によって製造した複数の格子によって１つの格子面を形成するように、前記複数の格子を保持する格子保持工程とを備えること
を特徴とする格子ユニットの製造方法。
【請求項９】
Ｘ線を放射するＸ線源と、
前記Ｘ線源から放射されたＸ線が照射されるタルボ干渉計またはタルボ・ロー干渉計と、
前記タルボ干渉計またはタルボ・ロー干渉計によるＸ線の像を撮像するＸ線撮像素子とを備え、
前記タルボ干渉計またはタルボ・ロー干渉計は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の格子を含むこと
を特徴とするＸ線撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに同じ形状の部材を周期的に配置した格子および前記格子を製造する格子の製造方法に関する。そして、本発明は、前記格子を複数並べた格子ユニットおよび前記格子ユニットを製造する格子ユニットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回折格子は、多数の平行な周期構造を備えた分光素子として様々な装置の光学系に利用されており、近年では、Ｘ線撮像装置への応用も試みられている。回折格子には、回折方法で分類すると、透過型回折格子と反射型回折格子とがあり、さらに、透過型回折格子には、光を透過させる基板上に光を吸収する部分を周期的に配列した振幅型回折格子（吸収型回折格子）と、光を透過させる基板上に光の位相を変化させる部分を周期的に配列した位相型回折格子とがある。ここで、吸収とは、５０％より多くの光が回折格子によって吸収されることをいい、透過とは、５０％より多くの光が回折格子を透過することをいう。
【０００３】
近赤外線用、可視光用または紫外線用の回折格子は、近赤外線、可視光および紫外線が非常に薄い金属によって充分に吸収されることから、比較的容易に製作可能である。例えばガラス等の基板に金属が蒸着されて基板上に金属膜が形成され、該金属膜が格子にパターニングされることによって、回折格子による振幅型回折格子が作製される。可視光用の振幅型回折格子では、金属にアルミニウム（Ａｌ）が用いられる場合、アルミニウムにおける可視光（約４００ｎｍ〜約８００ｎｍ）に対する透過率が０．００１％以下であるので、金属膜は、例えば１００ｎｍ程度の厚さで充分である。
【０００４】
一方、Ｘ線は、周知の通り、一般に、物質による吸収が非常に小さく、位相変化もそれほど大きくはない。比較的良好な金（Ａｕ）でＸ線用の吸収型回折格子が製作される場合でも、金の厚さは、数十μｍ以上となる。このようにＸ線用の回折格子では、透過部分と吸収部分や位相の変化部分とを等幅で数μｍ〜数十μｍのピッチで周期構造を形成した場合、金部分の幅に対する厚さの比（アスペクト比＝厚さ／幅）は、５以上の高アスペクト比となる。
【０００５】
また、このようなＸ線用の回折格子をＸ線診断装置に用いる場合、一度に診断する診断面積の都合上、或る程度の大きさ、例えば一辺が２０ｃｍ以上の正方形（□２０ｃｍ以上）の大きさが必要である。
【０００６】
このような大きさの回折格子を用いる場合、回折格子が上述したように高アスペクト比であり、さらに、Ｘ線を放射するＸ線源が一般に点波源であるため、図１９（Ａ）に示すように、回折格子の周辺領域では、Ｘ線が斜め入射してしまう。この結果、前記周辺領域では、Ｘ線は、回折格子を透過しないため、いわゆるケラレが生じてしまう。このため、波面に沿わせるべく、図１９（Ｂ）に示すように、回折格子を曲面に沿った形状で形成する、あるいは、図１９（Ｃ）に示すように、小さな平面格子を曲面の接線に沿わせて配置する等の工夫が必要である。
【０００７】
さらに、上記微細構造の回折格子は、微細加工技術が比較的確立されているシリコンウェハを用いて製造されることが多い。このシリコンウェハは、一般的に多用される大きさが直径６インチであるため、このφ６インチのシリコンウェハから製作可能な回折格子は、一辺が約１０ｃｍの正方形（□約１０ｃｍ）となる。このため、上述した□２０ｃｍ以上の回折格子を実現するためには、この□約１０ｃｍの回折格子を複数繋げる必要がある。
【０００８】
このような上述の事情から、複数の回折格子を曲面に沿って配置した回折格子ユニットが例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示の格子は、放射線源の焦点を通る仮想線を中心軸とした仮想的な円筒面に沿って配列された複数の小格子から成るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−２０６１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、複数の格子を繋げる場合、格子部分を損傷することなく、繋げる必要がある。特に、上述のＸ線用の回折格子の場合、格子は、微細構造となるため、損傷し易く、この問題は、重要である。また、前記特許文献１には、小格子の接続方法について、言及が無く、どのように繋げているか不明である。
【００１１】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、格子部分の破損を低減することができる格子および格子の製造方法を提供することである。そして、本発明は、このような格子を複数用いた格子ユニットおよび格子ユニットの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる格子は、互いに同じ形状の複数の部材を周期的に設けた格子領域と、前記格子領域の外側に設けられ、他の格子と接続するための接続しろとなる接続しろ領域とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
このような構成の格子は、複数の格子を備えて格子ユニットを構成した場合に、接続しろ領域を用いて繋げることができるので、格子領域の格子部分の破損を低減することができる。
【００１４】
また、他の一態様では、上述の格子において、前記接続しろ領域は、その表面の高さが、前記格子領域の表面の高さよりも低いことを特徴とする。
【００１５】
このような構成の格子は、１８０°より小さい鋭角で複数の格子を繋げることによって格子ユニットを構成した際に、前記格子領域の表面と前記接続しろ領域の表面が略同じ高さで各表面が面一である場合に較べて、互いに隣接する格子領域間の距離を短くすることができる。
【００１６】
また、他の一態様では、上述の格子において、前記接続しろ領域は、その表面の高さが、前記格子領域における前記複数の部材間の底面よりも低いことを特徴とする。
【００１７】
このような構成の格子は、１８０°より小さい鋭角で複数の格子を繋げることによって格子ユニットを構成した際に、互いに隣接する格子領域間の距離をより短くすることができる。
【００１８】
また、他の一態様では、上述の格子において、前記接続しろ領域は、前記格子領域における周期方向に少なくとも設けられていることを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、必要な部分に効果的に接続しろ領域を配置した格子が提供される。
【００２０】
また、本発明の一態様にかかる格子ユニットは、これら上述のうちのいずれかの複数の格子を備えることを特徴とする。
【００２１】
このような構成の格子ユニットは、複数の格子を備えることで、より広い格子面を備えた格子を提供することができる。
【００２２】
また、このような構成の格子ユニットは、互いに隣接する格子において、各接続しろ領域の各稜部分が当接する場合には、格子領域の格子部分の破損を低減することができる。そして、互いに隣接する格子領域間の距離を短くする観点から、前記接続しろ領域は、その表面の高さが前記格子領域の表面の高さよりも低い方が好ましく、さらに、前記接続しろ領域は、その表面の高さが、前記格子領域における前記複数の部材間の底面よりも低い方がより好ましい。
【００２３】
また、本発明の一態様にかかる格子の製造方法は、所定の基板に、互いに同じ形状の複数の部材を周期的に形成することによって格子領域を形成する格子領域形成工程と、前記格子領域の外側に、他の格子と接続するための接続しろとなる接続しろ領域を残すように、前記基板のうちの前記格子領域および前記接続しろ領域を除く残余の領域を切り離す切離工程とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
このような構成の格子の製造方法は、接続しろ領域が形成されるので、複数の格子を繋げることによって格子ユニットを構成した場合に、前記接続しろ領域を用いて繋げることができるから、格子領域の格子部分の破損を低減することができる。
【００２５】
また、他の一態様では、上述の格子の製造方法において、前記切離工程の前に、前記接続しろ領域の表面を掘り下げる掘下工程をさらに備えることを特徴とする。
【００２６】
このような構成の格子の製造方法は、接続しろ領域の表面が掘り下げられるので、複数の格子を繋げることによって格子ユニットを構成した際に、前記格子領域の表面と前記接続しろ領域の表面が略同じ高さで各表面が面一である場合に較べて、互いに隣接する格子領域間の距離を短くすることができる。
【００２７】
そして、互いに隣接する格子領域間の距離を短くする観点から、前記接続しろ領域は、その表面の高さが、前記格子領域における前記複数の部材間の底面よりも低い方が好ましい。
【００２８】
また、本発明の一態様にかかる格子ユニットの製造方法は、これら上述のいずれかの格子の製造方法を用いることによって複数の格子を製造する格子製造工程と、前記格子製造工程によって製造した複数の格子によって１つの格子面を形成するように、前記複数の格子を保持する格子保持工程とを備えることを特徴とする。
【００２９】
このような構成の格子ユニットの製造方法は、複数の格子を備えることで、より広い格子面を備えた格子を提供することができる。
【００３０】
また、このような構成の格子ユニットの製造方法は、互いに隣接する格子において、各接続しろ領域の各稜部分が当接するように各格子を保持する場合には、格子領域の格子部分の破損を低減することができる。
【００３１】
また、本発明の一態様にかかるＸ線撮像装置は、Ｘ線を放射するＸ線源と、前記Ｘ線源から放射されたＸ線が照射されるタルボ干渉計またはタルボ・ロー干渉計と、前記タルボ干渉計またはタルボ・ロー干渉計によるＸ線の像を撮像するＸ線撮像素子とを備え、前記タルボ干渉計またはタルボ・ロー干渉計は、これら上述のいずれかの格子を含むことを特徴とする。
【００３２】
このような構成のＸ線撮像装置は、タルボ干渉計またはタルボ・ロー干渉計を構成する格子に、上述のいずれかの格子を用いるので、画素データの欠損を低減することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明にかかる格子および前記格子の製造方法ならびに格子ユニットおよび前記格子ユニットの製造方法は、格子領域の格子部分の破損を低減することができる。また、本発明にかかるＸ線撮像装置は、画素データの欠損を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１実施形態における格子ユニットの構成を示す図である。
【図２】第１実施形態の格子ユニットにおける格子の構成を示す断面斜視図である。
【図３】ウェハから、第１実施形態の格子ユニットにおける格子を切り出す様子を説明するための図である。
【図４】接続しろ領域を備えない格子において、格子と格子との当接態様を説明するための図である。
【図５】第２実施形態の格子ユニットにおける格子の構成を示す斜視図である。
【図６】第３実施形態の格子ユニットにおける格子の構成を示す斜視図である。
【図７】ウェハから、第３実施形態の格子ユニットにおける格子を切り出す様子を説明するための図である。
【図８】第３実施形態の格子ユニットにおける格子と格子との当接態様を説明するための断面図である。
【図９】第４ないし第６実施形態のうちの第６実施形態の格子ユニットにおける格子の構成を示す斜視図である。
【図１０】接続しろ領域の表面に絶縁層を形成する工程を示す図（その１）である。
【図１１】接続しろ領域の表面に絶縁層を形成する工程を示す図（その２）である。
【図１２】第６実施形態の格子ユニットにおける格子の製造工程を示す図である。
【図１３】切離工程実施前の一実施例の格子を形成したシリコンウェハの様子を示す図である。
【図１４】一実施例の格子における切断箇所を示す図である。
【図１５】一比較例の格子における切断箇所を示す図である。
【図１６】実施形態におけるＸ線用タルボ干渉計の構成を示す斜視図である。
【図１７】実施形態におけるＸ線用タルボ・ロー干渉計の構成を示す上面図である。
【図１８】実施形態におけるＸ線撮像装置の構成を示す説明図である。
【図１９】ケラレの発生を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。また、本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
【００３６】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態における格子ユニットの構成を示す図である。図１（Ａ）は、格子ユニットの正面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示すＡＡ線における当接箇所の断面図であり、図１（Ｃ）は、格子の正面図である。図２は、第１実施形態の格子ユニットにおける格子の構成を示す断面斜視図である。図２は、図１（Ｃ）に示すＢＢ線における断面図である。図３は、ウェハから、第１実施形態の格子ユニットにおける格子を切り出す様子を説明するための図である。図４は、接続しろ領域を備えない格子において、格子と格子との当接態様を説明するための図である。
【００３７】
図１および図２において、第１実施形態における格子ユニットＤＧａは、並べて配置された複数の格子（小格子、サブ格子）１ａを備えている。図１（Ａ）に示す例では、格子ユニットＤＧａは、４個の第１ないし第４格子１ａ−１１、１ａ−１２、１ａ−２１、１ａ−２２を備えている。
【００３８】
格子１ａ（１ａ−１１、１ａ−１２、１ａ−２１、１ａ−２２）は、平面視にて矩形形状、図１に示す例では正方形形状であり、図１（Ｃ）に示すように、互いに同じ形状の複数の部材を周期的に設けた格子領域１１ａと、この格子領域１１ａの外側に設けられ、他の格子１ａと接続するための接続しろとなる接続しろ領域１２ａとを備えている。
【００３９】
これら第１ないし第４格子１ａ−１１、１ａ−１２、１ａ−２１、１ａ−２２は、互いに独立な２方向に、図１（Ａ）に示す例では互いに直交する２方向に、２行２列（２×２）でアレイ状に並べて配置されており、これら第１ないし第４格子１ａ−１１、１ａ−１２、１ａ−２１、１ａ−２２のうちの隣接する２個の格子１ａは、それぞれ、接続しろ領域１２ａで互いに当接するように配置されている。より具体的には、第１格子１ａ−１１は、その第１格子１ａ−１１の接続しろ領域１２ａ−１１が第２格子１ａ−１２の接続しろ領域１２ａ−１２と当接することによって、行方向に第２格子１ａ−１２と繋いで配置され、そして、その第１格子１ａ−１１の接続しろ領域１２ａ−１１が第３格子１ａ−２１の接続しろ領域１２ａ−２１と当接することによって、列方向に第３格子１ａ−２１と繋いで配置されている。さらに、第４格子１ａ−２２は、その第４格子１ａ−２２の接続しろ領域１２ａ−２２が第２格子１ａ−１２の接続しろ領域１２ａ−１２と当接することによって、列方向に第２格子１ａ−１２と繋いで配置され、そして、その第４格子１ａ−２２の接続しろ領域１２ａ−２２が第３格子１ａ−２１の接続しろ領域１２ａ−２１と当接することによって、行方向に第３格子１ａ−２１と繋いで配置されている。
【００４０】
また、第１格子１ａ−１１と第２格子１ａ−１２とは、図１（Ｂ）に示すように、接続しろ領域１２ａ−１１、１２ａ−１２における格子領域１１ａ−１１、１１ａ−１２に連なる一方端部に対向する他方端部の稜部分でその一方の接続しろ領域１２ａ−１１（１２ａ−１２）が他方の接続しろ領域１２ａ−１２（１２ａ−１１）に当接し、第１格子１ａ−１１における格子領域１１ａ−１１の第１法線と第２格子１ａ−１２における格子領域１１ａ−１２の第２法線とが交差するように１８０°未満の所定の鋭角で、配置されている。同様に、第３格子１ａ−２１と第４格子１ａ−２２とは、接続しろ領域１２ａ−２１、１２ａ−２２における格子領域１１ａ−２１、１１ａ−２２に連なる一方端部に対向する他方端部の稜部分でその一方の接続しろ領域１２ａ−２１（１２ａ−２２）が他方の接続しろ領域１２ａ−２２（１２ａ−２１）に当接し、第３格子１ａ−２１における格子領域１１ａ−２１の第３法線と第４格子１ａ−２２における格子領域１１ａ−２２の第４法線とが交差するように１８０°未満の所定角度の鋭角で、配置されている。
【００４１】
このような各格子１ａ−１１、１ａ−１２、１ａ−２１、１ａ−２２の配置方法は、特に、限定されず、例えば、図略の保持枠によって上述の態様で各格子１ａ−１１、１ａ−１２、１ａ−２１、１ａ−２２が保持されて配置されてもよく、また例えば、各接続しろ領域１２ａを挟持する図略のクリップによって上述の態様で各格子１ａ−１１、１ａ−１２、１ａ−２１、１ａ−２２が支持されて配置されてもよく、また例えば、各接続しろ領域１２ａで接着剤によって上述の態様で各格子１ａ−１１、１ａ−１２、１ａ−２１、１ａ−２２が互いに接着固定されて配置されてもよい。あるいは、これらの配置方法が適宜に組み合わされてもよい。
【００４２】
このように第１ないし第４格子１ａ−１１、１ａ−１２、１ａ−２１、１ａ−２２は、２行２列でアレイ状に配置され、格子ユニットＤＧａが形成されている。
【００４３】
この格子ユニットＤＧａを形成する格子１ａは、より具体的には、図２に示すように、格子領域１１ａと、接続しろ領域１２ａと、これら格子領域１１ａおよび接続しろ領域１２ａを支持する基台１３とを備えている。この基台１３は、図２に示すようにＤｘＤｙＤｚの直交座標系を設定した場合に、ＤｘＤｙ面に沿った板状または層状である。格子領域１１ａには、後述するように、シリコンウェハＳＷによって第１実施形態の格子１ａが形成される場合には、所定の厚さＨ（格子面ＤｘＤｙに垂直なＤｚ方向（格子面ＤｘＤｙの法線方向）の長さ）を有して一方向Ｄｘに線状に延びる複数のシリコン部分１１１と、前記所定の厚さＨを有して前記一方向Ｄｘに線状に延びる複数の空隙部分（ギャップ部分）１１２ａとを備える構造体（格子領域１１ａを形作る構造体、格子構造体）が形成され、これら複数のシリコン部分１１１と複数の空隙部分１１２ａとは、前記一方向Ｄｘに直交する方向Ｄｙに交互に、前記方向Ｄｙを法線とするＤｘＤｚ面に平行に、配設される。このため、複数のシリコン部分１１１は、前記一方向Ｄｘと直交する方向Ｄｙに所定の間隔を空けてそれぞれ配設される。言い換えれば、複数の空隙部分１１２ａは、前記一方向Ｄｘと直交する方向Ｄｙに所定の間隔を空けてそれぞれ配設される。この所定の間隔（ピッチ）Ｐは、本実施形態では、一定とされている。すなわち、複数の空隙部分１１２ａ（複数のシリコン部分１１１）は、前記一方向Ｄｘと直交する方向Ｄｙに等間隔Ｐでそれぞれ配設されている。これらシリコン部分１１１は、前記ＤｘＤｙ面に直交するＤｘＤｚ面に沿った板状または層状である。また、これら空隙部分１１２ａは、互いに隣接するシリコン部分１１１に挟まれた、ＤｘＤｚ面に沿った板状または層状である。
【００４４】
これらシリコン部分１１１と空隙部分１１２ａとは、互いに屈折率が異なるように形成される。図２に示す例では、シリコン部分１１１の屈折率は、シリコン（Ｓｉ）の屈折率であり、空隙部分１１２ａは、所定の気体（例えば空気）の屈折率である。このため、格子領域１１ａは、一態様として、前記所定の間隔Ｐを所定の波長（例えばＸ線の波長）に応じて適宜に設定することにより、回折格子、例えば位相型回折格子として機能する。
【００４５】
このような格子１ａは、任意の材料の基板を用いて製造されてもよいが、本実施形態では、微細加工技術が比較的確立されているシリコンウェハＳＷを用いて製造される。
【００４６】
例えば、格子１ａは、所定の基板（本実施形態ではシリコンウェハＳＷ）に、互いに同じ形状の複数の部材（本実施形態では複数のシリコン部分１１１）を周期的に形成することによって格子領域１１ａを形成する格子領域形成工程と、格子領域１１ａの外側に、他の格子１ａと接続するための接続しろとなる接続しろ領域１２ａを残すように、前記基板のうちの格子領域１１ａおよび接続しろ領域１２ａを除く残余の領域を切り離す切離工程とを実施することによって、製造される。
【００４７】
より具体的には、前記格子領域形成工程は、シリコンウェハＳＷの主面上にレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、前記レジスト層をパターニングして前記パターニングした部分の前記レジスト層を除去するパターニング工程と、所定のエッチング法（ドライエッチング法またはウェットエッチング法）によって前記レジスト層を除去した部分に対応する前記シリコンウェハＳＷをエッチングして、空隙部分１１２ａに対応する所定の深さＨの凹部を形成するエッチング工程とを備え、格子領域１１ａは、これら各工程が実施されることによって形成される。したがって、本実施形態では、複数のシリコン部分１１１および基台１３は、一体的に形成されている。なお、エッチング工程における前記エッチング法は、凹部の側壁を略垂直に形成することができることから、ボッシュ（Bosch）プロセスであることが好ましい。このボッシュプロセスは、ＳＦ６プラズマがリッチな状態と、Ｃ４Ｆ８プラズマがリッチな状態とを交互に繰り返すことで、側壁保護と底面エッチングとを交互に進行させるエッチング方法である。
【００４８】
そして、切離工程では、図３（Ａ）に示すように、格子領域１１ａの外側に接続しろ領域１２ａを残すように、格子領域１１ａの外周に沿って切断線が設定され、例えば図３（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、この切断線に沿ってブレードでブレードダイシングを行うことによって、シリコンウェハＳＷのうちの格子領域１１ａおよび接続しろ領域１２ａを除く残余の領域が切り離される。したがって、本実施形態では、接続しろ領域１２ａの構造体（接続しろ領域１２ａを形作る構造体、接続しろ構造体）および基台１３は、一体的に形成されている。
【００４９】
このような格子領域形成工程および切離工程が実施されることによって、図２に示す格子１ａが形成され、複数の格子１ａが上述のように配置されることによって、図１（Ａ）に示す格子ユニット１ａが製造される。
【００５０】
このような構成の格子１ａは、図１（Ａ）に示すように、複数の格子１ａ（本実施形態では、４個の第１ないし第４格子１ａ−１１、１ａ−１２、１ａ−２１、１ａ−２２）を接続することによって格子ユニットＤＧａを構成した場合に、本実施形態の格子ユニットＤＧａにおける行方向で互いに隣接する格子１ａ間の当接態様を示す図１（Ｂ）と、接続しろ領域１２ａを備えない格子における行方向で互いに隣接する前記格子間の当接態様を示す図４とを比較すると分かるように、本実施形態では、接続しろ領域１２ａを用いて繋げることができるので、格子領域１１ａの格子部分（シリコン部分１１１）の破損を低減することができる。
【００５１】
特に、本実施形態では、格子ユニットＤＧａは、点波源の際に生じるいわゆるケラレの発生を低減するために、上述したように、行方向で互いに隣接する各格子１ａが１８０°未満の所定角度の鋭角で配置されるように、形成されるので、行方向で互いに隣接する各格子１ａは、図１（Ｂ）に示すように、それら各接続しろ領域１２ａの各稜部分で互いに当接することになる。このため、当接点（前記稜部分）は、各接続しろ領域１２ａの各側面全体で互いに当接する場合よりも強度が必要である。この点、本実施形態の格子１ａでは、接続しろ領域１２ａは、格子領域１１ａの周期方向に、格子領域１１ａを形成するシリコン部分１１１の厚さ（Ｄｙ方向の長さ）よりも大きな厚さ（Ｄｙ方向の長さ）を持っているので、図４に示す接続しろ領域１２ａを備えない格子の場合よりも、強度が高い。したがって、本実施形態の格子ユニットＤＧａは、図４に示す接続しろ領域１２ａを備えない格子の場合に較べて、格子領域１１ａの格子部分（シリコン部分１１１）の破損をより低減することができ、有利である。このような観点から、接続しろ領域１２ａは、格子領域１１ａにおける周期方向に少なくとも設けられていることが好ましい。
【００５２】
また、後述するように、切離工程において、接続しろ領域１２ａを残すことなく、格子領域１１ａの外周に直に沿ってブレードでブレードダイシングを行うと、格子領域１１ａのシリコン部分１１１を破損してしまう。しかしながら、本実施形態では、切離工程において、接続しろ領域１２ａを残すような切断線に沿ってブレードでブレードダイシングを行うので、格子領域１１ａにおけるシリコン部分１１１の破損を低減することができる。このように本実施形態では、ブレードダイシングによって切離工程を行う場合でも、格子領域１１ａにおけるシリコン部分１１１の破損を低減することができる格子１ａを提供することができる。この結果、格子領域１１ａの端部での周期性を崩すことなく、切離工程が実行され、このような格子領域１１ａの端部での周期性が維持された格子１ａを繋ぐことによって格子ユニットＤＧａを形成することができる。このため、後述するように、複数の格子１ａを繋いだ格子ユニットＤＧａを用いることによってＸ線撮像装置を構成した場合に、このようなＸ線撮像装置は、画素データの欠損を低減することができる。なお、画像データの欠損が少なければ、より具体的には、撮像素子の画素サイズで数画素程度（好ましくは１画素または２画素程度）の欠損であれば、補間等の画像処理によって、画像データの欠損を補うことは、可能である。
【００５３】
このような格子領域１１ａにおけるシリコン部分１１１の破損を低減する観点から、接続しろ領域１２ａは、格子領域１１ａの周期方向における幅が、格子領域１１ａのピッチＰの数倍、例えば、３倍や４倍や５倍であることが好ましく、最大でも撮像素子の１画素または２画素に相当する長さであることが好ましい。
【００５４】
次に、別の実施形態について説明する。
【００５５】
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態の格子ユニットにおける格子の構成を示す斜視図である。第１実施形態の格子ユニットＤＧａにおける各格子１ａは、その接続しろ領域１２ａの表面の高さが格子領域１１ａの表面の高さと同じであるが、第２実施形態の格子ユニットＤＧｂにおける各格子１ｂは、図５に示すように、その接続しろ領域１２ｂの表面の高さが格子領域１１ａの表面の高さよりも低いものである。
【００５６】
より具体的には、第２実施形態の格子ユニットＤＧｂは、第１実施形態の格子ユニットＤＧａを構成する複数の格子１ａと同様に、並べて配置された複数の格子１ｂを備えている。この格子１ｂは、図５に示すように、互いに同じ形状の複数の部材を周期的に設けた格子領域１１ａと、この格子領域１１ａの外側に設けられ、他の格子１ｂと接続するための接続しろとなる接続しろ領域１２ｂとを備えている。この第２実施形態の格子１ｂにおける格子領域１１ａは、第１実施形態の格子１ａにおける格子領域１１ａと同様であるので、その説明を省略する。
【００５７】
そして、この接続しろ領域１２ｂは、その表面の高さが格子領域１１ａの表面の高さよりも低くされており、図５に示す本実施形態では、格子領域１１ａの表面の高さと、格子領域１１ａにおける複数のシリコン部分１１１間の底面（すなわち、空隙部分１１２ａの底面）との間に設定されている。
【００５８】
このような構成の格子１ｂは、例えば、所定の基板（本実施形態ではシリコンウェハＳＷ）に、互いに同じ形状の複数の部材（本実施形態では複数のシリコン部分１１１）を周期的に形成することによって格子領域１１ａを形成する格子領域形成工程と、接続しろ領域１２ｂに当たる表面を掘り下げる掘下工程と、格子領域１１ａの外側に、他の格子１ａと接続するための接続しろとなる接続しろ領域１２ａを残すように、前記基板のうちの格子領域１１ａおよび接続しろ領域１２ａを除く残余の領域を切り離す切離工程とを実施することによって、製造される。
【００５９】
より具体的には、前記格子領域形成工程は、第１実施形態の格子領域形成工程と同様に、レジスト層形成工程、パターニング工程およびエッチング工程とを備え、格子領域１１ａは、これら各工程が実施されることによって形成される。そして、本実施形態では、レジスト層形成工程ではグレートーンマスクが用いられ、パターング工程によってレジスト層がない部分（空隙部分１１２ａを形成するための領域）、通常の厚さのレジスト層が有る部分（シリコン部分部分１１１を形成するための領域）および前記通常の厚さよりも薄いレジスト層がある部分（接続しろ領域１２ｂとなる領域）にレジスト層がパターニングされ、そして、空隙部分１１２ａに対応する凹部を形成する前記エッチング工程で、接続しろ領域１２ｂに当たる表面が掘り下げられる。グレートーンマスク法では、エッチングを開始すると、レジスト層がある部分では、まずレジスト層のエッチングから始まり、レジスト層をエッチングし終わった後に、シリコンウェハＳＷのエッチングが始まるから、エッチングの開始時における、レジスト層の有無およびレジスト層の厚さの違いによって、エッチングされるシリコンウェハＳＷの深さが異なる。このように本実施形態では、前記エッチング工程は、掘下工程と兼用され、このエッチング工程によって、空隙部分１１２ａに対応する凹部が形成されるとともに、接続しろ領域１２ｂに当たる表面が掘り下げられる。
【００６０】
これら各工程が実施されることによって、シリコンウェハＳＷに格子領域１１ａが形成され、そして、この格子領域１１ａの外周を囲む凹溝部が、接続しろ領域１２ｂとなる部分として形成される。
【００６１】
そして、切離工程では、格子領域１１ａの外側に接続しろ領域１２ｂを残すように、接続しろ領域１２ｂとなる前記凹溝部に入り込むようにブレードが当てられ、このブレードで前記凹溝部に沿ってブレードダイシングを行うことによって、シリコンウェハＳＷのうちの格子領域１１ａおよび接続しろ領域１２ｂを除く残余の領域が切り離される。接続しろ領域１２ｂとなる前記凹溝部の幅は、ブレードの幅より広い方が好ましいが、ブレードの幅以下であってもよい。
【００６２】
このような格子領域形成工程、掘下工程および切離工程が実施されることによって、図５に示す格子１ｂが形成され、第１実施形態の格子ユニット１ａにおける複数の格子１ａと同様に複数の格子１ｂが配置されることによって、第２実施形態の格子ユニットＤＧｂが製造される。
【００６３】
このような構成の格子１ｂによっても第１実施形態の格子１ａと同様の作用効果を奏する。
【００６４】
そして、第２実施形態では、格子ユニットＤＧｂが、点波源の際に生じるいわゆるケラレの発生を低減するために、行方向で互いに隣接する各格子１ｂが１８０°未満の所定角度の鋭角で配置されるように、形成される場合に、接続しろ領域１２ｂの表面が掘り下げられているので、第１実施形態の格子ユニットＤＧａのように格子領域１１ａの表面と接続しろ領域１２ａの表面が略同じ高さで各表面が面一である場合に較べて、互いに隣接する格子領域１１ａ間の距離を短くすることができる。このような観点からも、接続しろ領域１２ａは、格子領域１１ａにおける周期方向に少なくとも設けられていることが好ましい。
【００６５】
また、第２実施形態では、切離工程において、接続しろ領域１２ｂとなる前記凹溝部に入り込むようにブレードが当てられ、前記凹溝部に沿ってブレードダイシングを行うので、ブレードが格子領域１１ａにおけるシリコン部分１１１に接触することが低減でき、このシリコン部分１１１の破損を低減することができる。この結果、格子領域１１ａの端部での周期性が維持された格子１ｂを繋ぐことによって格子ユニットＤＧａを形成することができる。このため、この格子ユニットＤＧｂを用いたＸ線撮像装置は、画素データの欠損を低減することができる。
【００６６】
次に、別の実施形態について説明する。
【００６７】
（第３実施形態）
図６は、第３実施形態の格子ユニットにおける格子の構成を示す斜視図である。図７は、ウェハから、第３実施形態の格子ユニットにおける格子を切り出す様子を説明するための図である。図８は、第３実施形態の格子ユニットにおける格子と格子との当接態様を説明するための断面図である。
【００６８】
第１実施形態の格子ユニットＤＧａにおける各格子１ａは、その接続しろ領域１２ａの表面の高さが格子領域１１ａの表面の高さと同じであるが、第３実施形態の格子ユニットＤＧｃにおける各格子１ｃは、第２実施形態の格子ユニットＤＧｂにおける各格子１ｂと同様に、その接続しろ領域１２ｃの表面の高さが格子領域１１ａの表面の高さよりも低いものであり、そして、図６に示すように、さらに、その接続しろ領域１２ｃの表面の高さが、格子領域１１ａにおける複数の部材間の底面（本実施形態ではシリコン部分１１１間の底面、すなわち、空隙部分１１２ａの底面）よりも低いものである。
【００６９】
より具体的には、第３実施形態の格子ユニットＤＧｃは、第１実施形態の格子ユニットＤＧａを構成する複数の格子１ａと同様に、並べて配置された複数の格子１ｃを備えている。この格子１ｃは、図６に示すように、互いに同じ形状の複数の部材を周期的に設けた格子領域１１ａと、この格子領域１１ａの外側に設けられ、他の格子１ｃと接続するための接続しろとなる接続しろ領域１２ｃとを備えている。この第２実施形態の格子１ｃにおける格子領域１１ａは、第１実施形態の格子１ａにおける格子領域１１ａと同様であるので、その説明を省略する。
【００７０】
そして、この接続しろ領域１２ｃは、その表面の高さが格子領域１１ａにおける複数の部材間の底面（本実施形態ではシリコン部分１１１間の底面、すなわち、空隙部分１１２ａの底面）よりも低くされている。
【００７１】
このような構成の格子１ｃは、例えば、所定の基板（本実施形態ではシリコンウェハＳＷ）に、互いに同じ形状の複数の部材（本実施形態では複数のシリコン部分１１１）を周期的に形成することによって格子領域１１ａを形成する格子領域形成工程と、接続しろ領域１２ｃに当たる表面を掘り下げる掘下工程と、格子領域１１ａの外側に、他の格子１ａと接続するための接続しろとなる接続しろ領域１２ａを残すように、前記基板のうちの格子領域１１ａおよび接続しろ領域１２ａを除く残余の領域を切り離す切離工程とを実施することによって、製造される。
【００７２】
より具体的には、前記格子領域形成工程は、第１実施形態の格子領域形成工程と同様に、レジスト層形成工程、パターニング工程およびエッチング工程とを備え、格子領域１１ａは、これら各工程が実施されることによって形成される。そして、本実施形態では、空隙部分１１２ａに対応する凹部を形成する前記エッチング工程で、接続しろ領域１２ｃに当たる表面が掘り下げられる。すなわち、このエッチング工程は、掘下工程と兼用され、このエッチング工程によって、空隙部分１１２ａに対応する凹部が形成されるとともに、いわゆるマイクロローディング効果を活用することによって、接続しろ領域１２ｃに当たる表面が掘り下げられる。マイクロローディング効果とは、エッチング法において、パターン幅の縮小とともにエッチング速度が低下する現象である。したがって、接続しろ領域１２ｃとなる前記凹溝部の幅が、空隙部分１１２ａに対応する凹部の幅よりも広く設定されることにより、接続しろ領域１２ｃとなる前記凹溝部は、空隙部分１１２ａに対応する凹部よりも深くエッチングされる。また、第２実施形態と同様にグレートーンマスクを利用した加工方法でも同様の形状を形成することが可能である。
【００７３】
これら各工程が実施されることによって、シリコンウェハＳＷに格子領域１１ａが形成され、そして、この格子領域１１ａの外周を囲む凹溝部が、接続しろ領域１２ｃとなる部分として形成される。
【００７４】
そして、切離工程では、図７（Ａ）に示すように、格子領域１１ａの外側に接続しろ領域１２ｃを残すように、接続しろ領域１２ｃとなる前記凹溝部に入り込むようにブレードが当てられ、図７（Ｂ）に示すように、このブレードで前記凹溝部に沿ってブレードダイシングを行うことによって、シリコンウェハＳＷのうちの格子領域１１ａおよび接続しろ領域１２ｃを除く残余の領域が切り離される。接続しろ領域１２ｃとなる前記凹溝部の幅は、ブレードの幅より広い方が好ましいが、ブレードの幅以下であってもよい。
【００７５】
このような格子領域形成工程、掘下工程および切離工程が実施されることによって、図６に示す格子１ｃが形成され、第１実施形態の格子ユニット１ａにおける複数の格子１ａと同様に複数の格子１ｃが配置されることによって、第３実施形態の格子ユニットＤＧｃが製造される。
【００７６】
このような構成の格子１ｃによっても第１実施形態の格子１ａと同様の作用効果を奏する。
【００７７】
そして、第３実施形態では、格子ユニットＤＧｃが、点波源の際に生じるいわゆるケラレの発生を低減するために、行方向で互いに隣接する各格子１ｃが１８０°未満の所定角度の鋭角で配置されるように、形成される場合に、接続しろ領域１２ｃの表面が掘り下げられているので、図１（Ｂ）と図８とを見比べると分かるように、第１実施形態の格子ユニットＤＧａのように格子領域１１ａの表面と接続しろ領域１２ａの表面が略同じ高さで各表面が面一である場合に較べて、接続しろ領域１１の幅が第１実施形態と第２実施形態とで同じであっても、互いに隣接する格子領域１１ａ間の距離を短くすることができる。さらに、第３実施形態では、接続しろ領域１２ｃの表面の高さが、格子領域１１ａにおける複数の部材間の底面（空隙部分１１２ａの底面）よりも低いので、第２実施形態の格子ユニットＤＧｂに較べても、互いに隣接する格子領域１１ａ間の距離をより短くすることができる。このような観点からも、接続しろ領域１２ａは、格子領域１１ａにおける周期方向に少なくとも設けられていることが好ましい。
【００７８】
また、第３実施形態では、切離工程において、接続しろ領域１２ｃとなる前記凹溝部に入り込むようにブレードが当てられ、前記凹溝部に沿ってブレードダイシングを行うので、ブレードは、基台１３だけを切断すればよく、ブレードが格子領域１１ａにおけるシリコン部分１１１に接触することがより低減もしくは全く接触せずにでき、このシリコン部分１１１の破損をより低減することができる。この結果、格子領域１１ａの端部での周期性が維持された格子１ｃを繋ぐことによって格子ユニットＤＧｃを形成することができる。このため、この格子ユニットＤＧｃを用いたＸ線撮像装置は、画素データの欠損をより低減することができる。
【００７９】
なお、上述では、切離工程では、ブレードダイシングが用いられたが、これに限定されるものではなく、他の切離手段が用いられてもよい。例えば、レーザ光による固体表面をエッチングして外部から切断するレーザアブレーション法や、レーザ光をウェハ内部に集光するように照射することによって内部から割断するステルスダイシング法等が用いられてもよい。
【００８０】
ここで、第１ないし第３実施形態の各格子１ａ、１ｂ、１ｃにおいて、複数の格子１を接続することによって格子ユニットＤＧを構成した場合における格子領域の格子部分（シリコン部分１１１の破損について説明する。
【００８１】
第１実施形態の格子１ａにおける接続しろ１２ａと第２実施形態の格子１ｂにおける接続しろ１２ｂとを比較すると（図２および図５参照）、幅（Ｄｙ方向の長さ）は、同じであるが、高さ（Ｄｚ方向）の長さが異なり、第２実施形態の接続しろ１２ｂは、第１実施形態の格子１ａより低く、より基台１３に近い。このため、第２実施形態の格子１ｂにおける接続しろ１２ｂは、第１実施形態の格子１ａにおける接続しろ１２ａより高い強度を持つ。したがって、複数の格子１を接続することによって格子ユニットＤＧを構成した場合に、第２実施形態の構成の方が第１実施形態の構成より高い強度の接続しろ領域１２ｂを用いて繋げることができるので、格子領域１１ｂの格子部分（シリコン部分１１１）の破損を第１実施形態より低減することができる。
【００８２】
また、第２実施形態の格子１ｂにおける接続しろ１２ｂと第３実施形態の格子１ｃにおける接続しろ１２ｃとを比較すると（図５および図６参照）、第２実施形態の接続しろ１２ｂは、格子領域１１ｂのシリコン部分１１１と一部重なっている一方、第３実施形態の接続しろ１２ｃは、格子領域１１ｃのシリコン部分１１１と重なっている部分がなく、基台１３と一体化されている。このため、第３実施形態の格子１ｃにおける接続しろ１２ｃは、第２実施形態の格子１ｂにおける接続しろ１２ｂより高い強度を持つ。したがって、複数の格子１を接続することによって格子ユニットＤＧを構成した場合に、第３実施形態の構成の方が第２実施形態の構成より高い強度の接続しろ領域１２ｃを用いて繋げることができるので、格子領域１１ｃの格子部分（シリコン部分１１１）の破損を第２実施形態より低減することができる。
【００８３】
次に、別の実施形態について説明する。
【００８４】
（第４ないし第６実施形態）
図９は、第４ないし第６実施形態のうちの第６実施形態の格子ユニットにおける格子の構成を示す斜視図である。図１０および図１１は、接続しろ領域の表面に絶縁層を形成する工程を示す図である。図１２は、第６実施形態の格子ユニットにおける格子の製造工程を示す図である。なお、図１０および図１１は、シリコンウェハＳＷのうちの格子領域１１ｂおよび接続しろ領域１２ｆが図示されており、残余の部分の図示は、省略されている。
【００８５】
第１ないし第３実施形態の格子ユニットＤＧａ、ＤＧｂ、ＤＧｃの各格子１ａ、１ｂ、１ｃにおける格子領域１１ａは、互いに隣接するシリコン部分１１１間が空隙であるが、第４ないし第６実施形態の格子ユニットＤＧｄ、ＤＧｅ、ＤＧｆの各格子１ｄ、１ｅ、１ｆにおける格子領域１１ｂは、互いに隣接するシリコン部分１１１間の部分が固体物で充填されているものである。このように互いに隣接するシリコン部分１１１間の部分（第１ないし第３実施形態の格子領域１１ａにおける空隙部分１１２ａに当たる３次元領域）を固体物（好ましくは金属）で充填することによって、シリコン部分１１１と互いに隣接するシリコン部分間の部分とにおける位相差をより大きくすることができ、格子領域１１ｂにおける前記所定の厚さＨをより薄くすることが可能となる。また、前記所定の厚さＨを厚くし、互いに隣接するシリコン部分１１１間の前記３次元領域を固体物で充填することによって、前記３次元領域における吸収量を増やし、吸収格子として作用する各格子１ｄ、１ｅ、１ｆを作製することも可能となる。
【００８６】
より具体的には、第４ないし第６実施形態の格子ユニットＤＧｄ、ＤＧｅ、ＤＧｆは、それぞれ、第１ないし第３実施形態の格子ユニットＤＧａ、ＤＧｂ、ＤＧｃを構成する複数の格子１ａ、１ｂ、１ｃと同様に、並べて配置された複数の格子１ｄ、１ｅ、１ｆを備えている。
【００８７】
第４実施形態の格子１ｄは、互いに同じ形状の複数の部材を周期的に設けた格子領域１１ｂと、この格子領域１１ｂの外側に設けられ、他の格子１ｄと接続するための接続しろとなる接続しろ領域１２ｄとを備えている。この第４実施形態の格子１ｄにおける接続しろ領域１２ｄは、その表面に電気的な絶縁特性を持つ第１絶縁層が形成されている点を除き、第１実施形態の格子１ａにおける接続しろ領域１２ａと同様であるので、その説明を省略する。
【００８８】
また、第５実施形態の格子１ｅは、上記格子領域１１ｂと、この格子領域１１ｂの外側に設けられ、他の格子１ｅと接続するための接続しろとなる接続しろ領域１２ｅとを備えている。この第５実施形態の格子１ｅにおける接続しろ領域１２ｅは、その表面に第１絶縁層が形成されている点を除き、第２実施形態の格子１ｂにおける接続しろ領域１２ｂと同様であるので、その説明を省略する。
【００８９】
そして、第６実施形態の格子１ｆは、上記格子領域１１ｂと、この格子領域１１ｂの外側に設けられ、他の格子１ｆと接続するための接続しろとなる接続しろ領域１２ｆとを備えている。この第６実施形態の格子１ｆにおける接続しろ領域１２ｆは、その表面に第１絶縁層１２１ｆが形成されている点を除き、第３実施形態の格子１ｃにおける接続しろ領域１２ｃと同様であるので、その説明を省略する。
【００９０】
すなわち、第４ないし第６実施形態の格子１ｄ、１ｅ、１ｆは、それぞれ、第１ないし第３実施形態の格子１ａ、１ｂ、１ｃに対し、格子領域１１ａに代え格子領域１１ｂを備え、接続しろ領域１２ａ、１２ｂ、１２ｃに相当する構造であって表面に第１絶縁層を形成した接続しろ領域１２ｄ、１２ｅ、１２ｆを備えている。したがって、第４ないし第６実施形態の格子１ｄ、１ｅ、１ｆは、それぞれ、図２、図５、図６を参照することによって、その構成が理解されるので、第４および第５実施形態の格子１ｄ、１ｅの各構成の図示を省略し、ここでは、第６実施形態の格子１ｆの構成を図９に示している。
【００９１】
第４ないし第６実施形態の格子１ｄ、１ｅ、１ｆにおける格子領域１１ｂには、後述するように、シリコンウェハＳＷによって第４ないし第６実施形態の格子１ｄ、１ｅ、１ｆが形成される場合には、所定の厚さＨ（格子面ＤｘＤｙに垂直なＤｚ方向（格子面ＤｘＤｙの法線方向）の長さ）を有して一方向Ｄｘに線状に延びる複数のシリコン部分１１１と、前記所定の厚さＨを有して前記一方向Ｄｘに線状に延びる複数の金属部分１１２ｂとを備える構造体（格子構造体）が形成され、これら複数のシリコン部分１１１と複数の金属部分１１２ｂとは、前記一方向Ｄｘに直交する方向Ｄｙに交互に、前記方向Ｄｙを法線とするＤｘＤｚ面に平行に、配設される。このため、複数の金属部分１１２ｂは、前記一方向Ｄｘと直交する方向Ｄｙに所定の間隔を空けてそれぞれ配設される。この所定の間隔（ピッチ）Ｐは、本実施形態では、一定とされている。すなわち、複数の金属部分１１２ｂ（複数のシリコン部分１１１）は、前記一方向Ｄｘと直交する方向Ｄｙに等間隔Ｐでそれぞれ配設されている。シリコン部分１１１は、前記ＤｘＤｙ面に直交するＤｘＤｚ面に沿った板状または層状である。金属部分１１２ｂは、互いに隣接するシリコン部分１１１に挟まれた、ＤｘＤｚ面に沿った板状または層状である。
【００９２】
そして、複数のシリコン部分１１１と複数の金属部分１１２ｂとの各間には、電気的な絶縁特性を持つ複数の第２絶縁層１１３がそれぞれさらに備えられている。すなわち、シリコン部分１１１の両側面には、第２絶縁層１１３が形成されている。言い換えれば、金属部分１１２ｂの両側面には、第２絶縁層１１３が形成されている。第２絶縁層１１３は、シリコン部分１１１と金属部分１１２ｂとを電気的に絶縁するように機能し、例えば、酸化膜によって形成される。酸化膜は、例えば、酸化シリコン膜（ＳｉＯ２膜、シリコン酸化膜）やアルミナ膜（Ａｌ２Ｏ３膜、酸化アルミニウム膜）等である。一方、複数の金属部分１１２ｂの各底面には、上述のような第２絶縁層１１３は、形成されておらず、基台１３が臨み、基台１３と金属部分１２ｂの底面とは、電気的に導通することが可能な状態となっている。
【００９３】
さらに、複数のシリコン部分１１１の上面（頂部）には、第３絶縁層１１４がそれぞれさらに備えられていることが好ましい。第３絶縁層１１４は、シリコン部分１１１を後述の電鋳法において電気的に絶縁するように機能する。この第３絶縁層１１４は、例えば、感光性樹脂層（フォトレジスト膜）や酸化膜等によって形成される。
【００９４】
これらシリコンの基台１３、複数のシリコン部分１１１、第１絶縁層１２１、複数の第２および第３絶縁層１１３、１１４は、Ｘ線を透過するように機能し、複数の金属部分１１２ｂは、Ｘ線を吸収するようにあるいはシリコン部分１１１に対して位相差をつけるように機能する。このため、格子１１ｂは、一態様として、前記所定の間隔ＰをＸ線の波長に応じて適宜に設定することにより、回折格子として機能する。金属部分１１２ｂの金属は、Ｘ線を好適に吸収あるいは位相差のつく金属が選択され、例えば、原子量が比較的重い元素の金属や貴金属、より具体的には、例えば、金（Ａｕ）、プラチナ（白金、Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）およびイリジウム（Ｉｒ）等である。また、金属部分１１２ｂは、例えば仕様に応じて充分にＸ線を吸収あるいは位相差をつけることができるように、適宜な厚さＨとされている。この結果、吸収型格子の場合、金属部分１１２ｂにおける幅Ｗに対する厚さＨの比（アスペクト比＝厚さ／幅）は、例えば、５以上の高アスペクト比とされている。金属部分１１２ｂの幅Ｗは、前記一方向（長尺方向）Ｄｘに直交する方向（幅方向）Ｄｙにおける金属部分１１２ｂの長さであり、金属部分１１２ｂの厚さＨは、前記一方向Ｄｘとこれに直交する前記方向Ｄｙとで構成される平面ＤｘＤｙの法線方向（深さ方向）Ｄｚにおける金属部分１１２ｂの長さである。
【００９５】
このような格子領域１１ｂを備える第４ないし第６実施形態の格子１ｄ、１ｅ、１ｆは、任意の材料の基板を用いて製造されてもよいが、本実施形態では、微細加工技術が比較的確立されているシリコンウェハＳＷを用いて製造される。
【００９６】
例えば、第４ないし第６実施形態の格子１ｄ、１ｅ、１ｆは、所定の基板（本実施形態ではシリコンウェハＳＷ）に、互いに同じ形状の複数の部材（本実施形態では複数のシリコン部分１１１または金属部分１１２ｂ）を周期的に形成することによって格子領域１１ｂを形成する格子領域形成工程と、格子領域１１ｂの外側に、他の格子１ｄ、１ｅ、１ｆと接続するための接続しろとなる接続しろ領域１２ｄ、１２ｅ、１２ｆを残すように、前記基板のうちの格子領域１１ｂおよび接続しろ領域１２ｄ、１２ｅ、１２ｆを除く残余の領域を切り離す切離工程とを実施することによって、製造される。そして、第５および第６実施形態では、前記切離工程の前に、接続しろ領域１２ｅ、１２ｆの表面を掘り下げる掘下工程がさらに実施される。
【００９７】
より具体的には、前記格子領域形成工程は、シリコンウェハＳＷの主面上にレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、前記レジスト層をパターニングして前記パターニングした部分の前記レジスト層を除去するパターニング工程と、所定のエッチング法（ドライエッチング法またはウェットエッチング法）によって前記レジスト層を除去した部分に対応する前記シリコンウェハＳＷをエッチングして所定の深さの凹部を形成するエッチング工程と、少なくとも前記シリコンウェハＳＷにおける前記凹部の内表面に絶縁層を形成する第Ａ絶縁層形成工程と、前記凹部の底部に形成された前記絶縁層の部分を除去する除去工程と、接続しろ領域１２ｄ、１２ｅ、１２ｆの表面に絶縁層を形成する第Ｂ絶縁層形成工程と、電鋳法によって、前記シリコンウェハに電圧を印加して前記凹部を金属で埋める電鋳工程とによって製造される。なお、前記レジスト層形成工程によって形成されたレジスト層は、前記各工程後でも残留する厚さで形成され、上記第３絶縁層１１４とされてもよい。
【００９８】
そして、第５および第６実施形態の格子１ｅ、１ｆでは、第２および第３実施形態で説明したように、空隙部分１１２ａに対応する凹部を形成する前記エッチング工程で、接続しろ領域１２ｂに当たる表面が掘り下げられる。
【００９９】
また、前記第Ａ絶縁層形成工程を実施することによって、第２絶縁層１１３が形成される。なお、この第Ａ絶縁層形成工程を実施することによって、第３絶縁層１１４が形成されてもよく、また別途に第３絶縁層１１４を形成する工程が設けられてもよい。
【０１００】
また、前記第Ｂ絶縁層形成工程を実施することによって、第１絶縁層１２１（図９に示す第６実施形態では第１絶縁層１２１ｆ）が形成される。この第Ｂ絶縁層形成工程は、例えば、蒸着源から飛翔する蒸着物質を所定の正逆の２方向から受けられるようにシリコンウェハＳＷを傾斜させて蒸着法によって前記第１絶縁層を形成することによって、行われる。
【０１０１】
より具体的には、蒸着法では、図１０（Ａ）に示すように、真空蒸着装置の真空チャンバー（真空蒸着槽）内で前記第１絶縁層１２１として成膜させたい物質 (蒸着源)と対面させるようにシリコンウェハＳＷが配置され、蒸着源を加熱することによって成膜物質（蒸着物質）が蒸発して気体状態となり、飛翔する。この蒸着物質が、接続しろ領域１２ｄ、１２ｅ、１２ｆの表面に到達することで、この部分上に前記蒸着物質が降り積もって堆積し成膜される。なお、より緻密で強度の高い前記第１絶縁層１２１を形成するために、真空蒸着中にイオン銃で、数１００ｅＶ程度のガスイオンを基板に照射するイオンビームアシスト蒸着(Ion-beam Assisted Deposition：ＩＡＤ )が用いられてもよい。
【０１０２】
ここで、真空蒸着法は、通常、１０−２〜１０−４Ｐａ程度の低気圧下で実施されるため、蒸着物質の平均自由行程は、数１０ｃｍ〜数１０ｍ程度と長く、ほとんど衝突することなくシリコンウェハＳＷに到達するから、蒸着源から気化した蒸着物質は、極めてよい指向性を有している。このため、真空蒸着法では、蒸着物質の指向性が極めて高いため、前記凹部の底面に絶縁層を形成することなく、接続しろ領域１２ｄ、１２ｅ、１２ｆの表面上に第１絶縁層１２１を成膜するべく、まず、図１０（Ｂ）に示すように、前記蒸着源から飛翔する蒸着物質を、シリコン部分１１１の厚さ方向とシリコン部分１１１の側面の法線方向によって形成される面内（前記ＤｙＤｚ面内）で前記凹部の開口面に対し所定の角度＋θ（前記凹部の開口面の法線方向を０度とする）を有した方向から受けられるように、シリコンウェハＳＷの法線方向に蒸着源を配置した場合に、シリコンウェハＳＷを時計回りに所定の角度θに傾斜させてやや斜めに蒸着法によって前記第１絶縁層１２１が形成される。次に、逆方向にシリコンウェハＳＷを傾斜させて同様に蒸着法が実施され、前記第１絶縁層１２１が形成される。すなわち、図１０（Ｃ）に示すように、前記蒸着源から飛翔する蒸着物質を、前記ＤｙＤｚ面内で前記凹部の開口面に対し所定の角度−θを有した方向から受けられるように、シリコンウェハＳＷの法線方向に蒸着源を配置した場合に、シリコンウェハＳＷを反時計回りに所定の角度θに傾斜させてやや斜めに蒸着法によって前記第１絶縁層が形成される。
【０１０３】
このような蒸着法によって前記凹部の底面に絶縁層を成膜することなく、接続しろ領域１２ｄ、１２ｅ、１２ｆの表面上に前記第１絶縁層１２１を成膜することが可能である。例えば、第６実施形態の格子１ｆの場合では、前記レジスト層形成工程、前記パターニング工程、前記エッチング工程、前記第１絶縁層形成工程および前記除去工程を経て形成された例えば図１１（Ａ）に示すシリコンウェハＳＷは、図１０に示す蒸着法の第Ｂ絶縁層形成工程を経ることによって、図１１（Ｂ）に示すように、接続しろ領域１２ｆの表面に第１絶縁層１２１ｆが形成される。
【０１０４】
また、このような図１０に示す蒸着法では、シリコン部分１１１の頂部に当たる部分（頂部表面および稜部）にも絶縁層が成膜され、第３絶縁層１１４も形成される。このように、より安価な設備で実施可能な蒸着法を用いて低コストで第１絶縁層を形成することができる。
【０１０５】
そして、前記電鋳工程によって前記凹部に金属が埋められる。ここで、前記第Ｂ絶縁層形成工程によって第１絶縁層１２１を形成しているので、接続しろ領域１２ｄ、１２ｅ、１２ｆには、金属が堆積されることなく、前記凹部内のみに選択的に金属が埋められる。
【０１０６】
そして、前記切離工程では、第４実施形態の場合、図３に示す第１実施形態の場合と同様に、格子領域１１ｂの外側に接続しろ領域１２ｄを残すように、格子領域１１ｂの外周に沿って切断線が設定され、この切断線に沿ってブレードでブレードダイシングを行うことによって、シリコンウェハＳＷのうちの格子領域１１ｂおよび接続しろ領域１２ｄを除く残余の領域が切り離される。
【０１０７】
一方、第５および第６実施形態の場合、この切離工程では、切離工程では、格子領域１１ｂの外側に接続しろ領域１２ｅ、１２ｆｃを残すように、接続しろ領域１２ｅ、１２ｆとなる前記凹溝部に入り込むようにブレードが当てられ、このブレードで前記凹溝部に沿ってブレードダイシングを行うことによって、シリコンウェハＳＷのうちの格子領域１１ｂおよび接続しろ領域１２ｅ、１２ｆを除く残余の領域が切り離される。図１２には、第６実施形態の格子１を製造する場合の切離工程が図示されている。接続しろ領域１２ｅ、１２ｆとなる前記凹溝部の幅は、ブレードの幅より広い方が好ましいが、ブレードの幅以下であってもよい。
【０１０８】
このような上記各工程が実施されることによって、第４ないし第６実施形態の格子１ｄ、１ｅ、１ｆが形成され、第１実施形態の格子ユニット１ａにおける複数の格子１ａと同様に複数の格子１ｄ、１ｅ、１ｆが配置されることによって、第４ないし第６実施形態の格子ユニットＤＧｄ、ＤＧｅ、ＤＧｆが製造される。
【０１０９】
このような構成の第４実施形態の格子１ｄは、複数の格子１ｄを接続することによって格子ユニットＤＧｄを構成した場合に、第１実施形態の格子１ａと同様の作用効果を奏する。また、このような構成の第５実施形態の格子１ｅは、複数の格子１ｅを接続することによって格子ユニットＤＧｅを構成した場合に、第２実施形態の格子１ｂと同様の作用効果を奏する。そして、このような構成の第６実施形態の格子１ｆは、複数の格子１ｆを接続することによって格子ユニットＤＧｆを構成した場合に、第３実施形態の格子１ｃと同様の作用効果を奏する。
【０１１０】
そして、第５および第６実施形態の格子１ｅ、１ｆでは、接続しろ領域１２ｅ、１２ｆとなる前記凹溝部には固体物（例えば金属）が充填されていないので、ブレードダイシングによって切離工程を行う場合でも、格子領域１１ｂにおけるシリコン部分１１１の破損を低減することができる。
【０１１１】
なお、上述の第１ないし第６実施形態の格子１ａ〜１ｆおよびこれを用いた格子ユニットＤＧａ〜ＤＧｆは、互いに隣接する各格子１ａ〜１ｆ同士を当接させたが、必ずしも当接する必要はなく、画素補間することができる程度の間隙があってもよい。
【０１１２】
また、上述の第１ないし第６実施形態の格子１ａ〜１ｆおよびこれを用いた格子ユニットＤＧａ〜ＤＧｆは、１次元周期構造であったが、これに限定されるものではない。格子１ａ〜１ｆおよび格子ユニットＤＧａ〜ＤＧｆは、例えば、２次元周期構造の格子であってもよい。例えば、２次元周期構造の格子ＤＧは、格子となるドットが線形独立な２方向に所定の間隔を空けて等間隔に配設されて構成される。このような２次元周期構造の格子は、平面に高アスペクト比の例えば円柱状や多角形柱状等の穴を２次元周期で空け、上述と同様に、その穴を金属で埋める、あるいは、平面に高アスペクト比の柱状体を二次元周期で立設させ、上述と同様に、その周りを金属で埋めることによって形成することができる。
【０１１３】
次に、実施例および比較例について説明する。
【０１１４】
（実施例および比較例）
図１３は、切離工程実施前の一実施例の格子を形成したシリコンウェハの様子を示す図である。図１３（Ａ）は、正面図であり、図１３（Ｂ）は、前記凹溝部付近の断面図である。図１４は、一実施例の格子における切断箇所を示す図である。図１４（Ａ）は、シリコン部分１１１の長尺方向に沿った切断箇所を示し、図１４（Ｂ）は、シリコン部分１１１の長尺方向に直交する方向に沿った切断箇所を示し、図１４（Ｃ）は、前記凹溝部付近の断面図である。図１５は、一比較例の格子における切断箇所を示す図である。図１５（Ａ）は、シリコン部分１１１の長尺方向に沿った切断箇所を示し、図１５（Ｂ）は、シリコン部分１１１の長尺方向に直交する方向に沿った切断箇所を示す。
【０１１５】
実施例として、ここでは、第３実施形態の格子１ｃの場合について説明する。この実施例では、図１３に示すように、直径６インチのシリコンウェハＳＷに、格子領域１１ａがピッチ４．５μｍ、厚さ１８μｍ（深さ１８μｍ）で形成され、この格子領域１１ａの外周全体に沿って接続しろ領域１２ｃとなる前記凹溝部ＳＤが幅１ｍｍ、深さ４０μｍで形成され、そして、前記凹溝部ＳＤの幅１ｍｍのうちの１５μｍを残して、シリコンウェハＳＷがブレードダイシングを行うことによって切断され、一辺１０ｃｍの正方形の格子１ｃが製作された。
【０１１６】
一方、比較例では、直径６インチのシリコンウェハＳＷに、格子領域１１ａがピッチ４．５μｍ、厚さ１８μｍ（深さ１８μｍ）で形成され、接続しろ領域１２ｃとなる前記凹溝部ＳＤを設けることなく、かつ、格子領域１１ａの境界に沿ってシリコンウェハＳＷがブレードダイシングを行うことによって切断され、一辺１０ｃｍの正方形の格子が製作された。
【０１１７】
これら実施例および比較例の各切断箇所が図１４および図１５にそれぞれ示されている。これら図１４と図１５と比較すると分かるように、接続しろ領域１２ｃを備えた実施例は、格子領域１１ａにおけるシリコン部分１１１の破損が見られないが、接続しろ領域を備えない比較例は、シリコン部分１１１の長尺方向に沿った方向およびこれと直交する方向ともに、格子領域１１ａにおけるシリコン部分１１１の破損が見られる。
【０１１８】
そして、実施例の格子１ｃは、接続しろ領域１２ｃを備えるので、格子ユニットＤＧｃを形成する場合でも、このシリコン部分１１１の破損の無い状態を維持しつつ、他の格子１ｃと繋げることが可能となる。
【０１１９】
そこで、このような格子１ｃが複数製作され、この製作された格子１ｃを半径１．１ｍの円弧に沿うように、前記特許文献１の配置態様と同様に、配置することによって、格子ユニットＤＧｃが製作された。
【０１２０】
また、第１実施形態の格子１ａおよび格子ユニットＤＧａも製作された。すなわち、直径６インチのシリコンウェハＳＷに、格子領域１１ａがピッチ４．５μｍ、厚さ１８μｍ（深さ１８μｍ）で形成され、この格子領域１１ａの外周全体に沿って幅１５μｍの接続しろ領域１２ａを残して、シリコンウェハＳＷがブレードダイシングを行うことによって切断され、一辺１０ｃｍの正方形の格子１ａが製作された。そして、このような格子１ａが複数製作され、この製作された格子１ａを半径１．１ｍの円弧に沿うように、配置することによって、格子ユニットＤＧａが製作された。
【０１２１】
このように製作された格子ユニットＤＧａと格子ユニットＤＧｃとを比較すると、格子ユニットＤＧａでは、周方向の各格子領域１１ａ間の距離は、約３０μｍである一方、格子ユニットＤＧｃでは、周方向の各格子領域１１ａ間の距離は、約１７μｍであった。このように接続しろ領域１２ｃの表面を格子領域１１ａの表面より低くすることによって、より好ましくは、さらに空隙部分１１２ａの底面よりも低くすることによって、複数の格子１を繋いで格子ユニットＤＧを形成する場合に、各格子の各格子領域間の距離を短くすることができる。この結果、複数の格子１を繋いだ格子ユニットＤＧを用いることによってＸ線撮像装置を構成した場合に、このようなＸ線撮像装置は、画素データの欠損を低減することができる。なお、Ｘ線撮像装置に一般的に利用されるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の画素サイズは、約１００μｍ〜約２００μｍである。
【０１２２】
（タルボ干渉計およびタルボ・ロー干渉計）
上記実施形態の格子１（１ａ〜１ｆ）および格子ユニットＤＧ（ＤＧａ〜ＤＧｆ）は、一適用例として、Ｘ線用のタルボ干渉計およびタルボ・ロー干渉計に好適に用いることができる。この格子１および格子ユニットＤＧを用いたＸ線用タルボ干渉計およびＸ線用タルボ・ロー干渉計について説明する。
【０１２３】
図１６は、実施形態におけるＸ線用タルボ干渉計の構成を示す斜視図である。図１７は、実施形態におけるＸ線用タルボ・ロー干渉計の構成を示す上面図である。
【０１２４】
実施形態のＸ線用タルボ干渉計２００Ａは、図１６に示すように、所定の波長のＸ線を放射するＸ線源２０１と、Ｘ線源２０１から照射されるＸ線を回折する位相型の第１回折格子１０２と、第１回折格子２０２により回折されたＸ線を回折することにより画像コントラストを形成する振幅型の第２回折格子２０３とを備え、第１および第２回折格子２０２、２０３がＸ線タルボ干渉計を構成する条件に設定される。そして、第２回折格子２０３により画像コントラストの生じたＸ線は、例えば、Ｘ線を検出するＸ線画像検出器２０５によって検出される。そして、このＸ線用タルボ干渉計２００Ａでは、第１回折格子２０２および第２回折格子２０３の少なくとも一方は、前記格子１または格子ユニットＤＧである。
【０１２５】
タルボ干渉計２００Ａを構成する前記条件は、次の式１および式２によって表される。式２は、第１回折格子２０２が位相型回折格子であることを前提としている。
ｌ＝λ／（ａ／（Ｌ＋Ｚ１＋Ｚ２））      ・・・（式１）
Ｚ１＝（ｍ＋１／２）×（ｄ２／λ）      ・・・（式２）
ここで、ｌは、可干渉距離であり、λは、Ｘ線の波長（通常は中心波長）であり、ａは、回折格子の回折部材にほぼ直交する方向におけるＸ線源２０１の開口径であり、Ｌは、Ｘ線源２０１から第１回折格子１０２までの距離であり、Ｚ１は、第１回折格子１０２から第２回折格子２０３までの距離であり、Ｚ２は、第２回折格子２０３からＸ線画像検出器２０５までの距離であり、ｍは、整数であり、ｄは、回折部材の周期（回折格子の周期、格子定数、隣接する回折部材の中心間距離、前記ピッチＰ）である。
【０１２６】
このような構成のＸ線用タルボ干渉計２００Ａでは、Ｘ線源２０１から第１回折格子２０２に向けてＸ線が照射される。この照射されたＸ線は、第１回折格子２０２でタルボ効果を生じ、タルボ像を形成する。このタルボ像が第２回折格子２０３で作用を受け、モアレ縞の画像コントラストを形成する。そして、この画像コントラストがＸ線画像検出器２０５で検出される。
【０１２７】
タルボ効果とは、回折格子に光が入射されると、或る距離に前記回折格子と同じ像（前記回折格子の自己像）が形成されることをいい、この或る距離をタルボ距離Ｌといい、この自己像をタルボ像という。タルボ距離Ｌは、回折格子が位相型回折格子の場合では、上記式２に表されるＺ１となる（Ｌ＝Ｚ１）。タルボ像は、Ｌの奇数倍（＝（２ｍ＋１）Ｌ、ｍは、整数）では、反転像が現れ、Ｌの偶数倍（＝２ｍＬ）では、正像が現れる。
【０１２８】
ここで、Ｘ線源２０１と第１回折格子２０２との間に被検体Ｓが配置されると、前記モアレ縞は、被検体Ｓによって変調を受け、この変調量が被検体Ｓによる屈折効果によってＸ線が曲げられた角度に比例する。このため、モアレ縞を解析することによって被検体Ｓおよびその内部の構造が検出される。
【０１２９】
このような図１６に示す構成のタルボ干渉計２００Ａでは、Ｘ線源２０１は、単一の点光源（点波源）であり、このような単一の点光源は、単一のスリット（単スリット）を形成した単スリット板をさらに備えることで構成することができ、Ｘ線源２０１から放射されたＸ線は、前記単スリット板の前記単スリットを通過して被写体Ｓを介して第１回折格子２０２に向けて放射される。前記スリットは、一方向に延びる細長い矩形の開口である。
【０１３０】
一方、タルボ・ロー干渉計２００Ｂは、図１７に示すように、Ｘ線源２０１と、マルチスリット板２０４と、第１回折格子２０２と、第２回折格子２０３とを備えて構成される。すなわち、タルボ・ロー干渉計２００Ｂは、図１６に示すタルボ干渉計２００Ａに加えて、Ｘ線源２０１のＸ線放射側に、複数のスリットを並列に形成したマルチスリット板２０４をさらに備えて構成される。
【０１３１】
このマルチスリット板２０４は、上述した第４ないし第６実施形態における製造方法によって製造された格子１ｄ、１ｅ、１ｆまたは格子ユニットＤＧｄ、ＤＧｅ、ＤＧｆであってよい。マルチスリット板２０４を、上述した実施形態の製造方法によって製造することによって、Ｘ線をスリット（前記複数のシリコン部分１１１）によって透過させるとともにより確実に前記複数の金属部分１１２ｂによって遮断することができるので、Ｘ線の透過と非透過とをより明確に区別することができるから、マルチスリット板２０４は、Ｘ線源２０１から放射されたＸ線を、より確実にマルチ光源とすることができる。
【０１３２】
そして、タルボ・ロー干渉計２００Ｂとすることによって、タルボ干渉計２００Ａよりも、被写体Ｓを介して第１回折格子２０２に向けて放射されるＸ線量が増加するので、より良好なモアレ縞が得られる。
【０１３３】
このようなタルボ干渉計２００Ａやタルボ・ロー干渉計２００Ｂに用いられる第１回折格子２０２、第２回折格子２０３およびマルチスリット板２０４の一例を挙げると、諸元は、次の通りである。なお、これらの例では、シリコン部分１１１と金属部分１１２ｂとは、同幅に形成され、金属部分１１２ｂは、金によって形成される。
【０１３４】
一例として、Ｘ線源２０１またはマルチスリット板２０４から第１回折格子２０２までの距離Ｒ１が１．１ｍであって、Ｘ線源２０１またはマルチスリット板２０４から第２回折格子２０３までの距離Ｒ２が１．４ｍである場合では、第１回折格子２０２は、そのピッチＰが４．５μｍであり、そのシリコン部分１１１の厚さが１８μｍであり、第２回折格子２０３は、そのピッチＰが５．３μｍであり、その金属部分１１２ｂの厚さが１００μｍであり（アスペクト比＝１００／２．６５）、そして、マルチスリット板２０４は、そのピッチＰが２２．８μｍであり、その金属部分１１２ｂの厚さが１００μｍである。
【０１３５】
（Ｘ線撮像装置）
前記格子１および格子ユニットＤＧは、種々の光学装置に利用することができるが、例えば、Ｘ線撮像装置に好適に用いることができる。特に、Ｘ線タルボ干渉計を用いたＸ線撮像装置は、Ｘ線を波として扱い、被写体を通過することによって生じるＸ線の位相シフトを検出することによって、被写体の透過画像を得る位相コントラスト法の一つであり、被写体によるＸ線吸収の大小をコントラストとした画像を得る吸収コントラスト法に較べて、約１０００倍の感度改善が見込まれ、それによってＸ線照射量が例えば１／１００〜１／１０００に軽減可能となるという利点がある。本実施形態では、前記格子ユニットＤＧを用いたＸ線タルボ干渉計を備えたＸ線撮像装置について説明する。
【０１３６】
図１８は、実施形態におけるＸ線撮像装置の構成を示す説明図である。図１８において、Ｘ線撮像装置３００は、Ｘ線撮像部３０１と、第２回折格子３０２と、第１回折格子３０３と、Ｘ線源３０４とを備え、さらに、本実施形態では、Ｘ線源３０４に電源を供給するＸ線電源部３０５と、Ｘ線撮像部３０１の撮像動作を制御するカメラ制御部３０６と、本Ｘ線撮像装置３００の全体動作を制御する処理部３０７と、Ｘ線電源部３０５の給電動作を制御することによってＸ線源３０４におけるＸ線の放射動作を制御するＸ線制御部３０８とを備えて構成される。
【０１３７】
Ｘ線源３０４は、Ｘ線電源部３０５から給電されることによって、Ｘ線を放射し、第１回折格子３０３へ向けてＸ線を照射する装置である。Ｘ線源３０４は、例えば、Ｘ線電源部３０５から供給された高電圧が陰極と陽極との間に印加され、陰極のフィラメントから放出された電子が陽極に衝突することによってＸ線を放射する装置である。
【０１３８】
第１回折格子３０３は、Ｘ線源３０４から放射されたＸ線によってタルボ効果を生じる透過型の回折格子である。第１回折格子３０３は、例えば、上述した実施形態の格子ユニットＤＧである。第１回折格子３０３は、タルボ効果を生じる条件を満たすように構成されており、Ｘ線源３０４から放射されたＸ線の波長よりも充分に粗い格子、例えば、格子定数（回折格子の周期）ｄが当該Ｘ線の波長の約２０倍以上である位相型回折格子である。なお、第１回折格子３０３は、振幅型回折格子であってもよい。
【０１３９】
第２回折格子３０２は、第１回折格子３０３から略タルボ距離Ｌ離れた位置に配置され、第１回折格子３０３によって回折されたＸ線を回折する透過型の振幅型回折格子である。この第２回折格子３０２も、第１回折格子３０３と同様に、例えば、上述した実施形態の格子ユニットＤＧである。
【０１４０】
第１回折格子３０３において、第１回折格子３０３を構成する複数の格子のそれぞれは、受光面の中心を通る法線が点光源としてのＸ線源３０４の放射源を通るように、Ｘ線源３０４の前記放射源を通る仮想線を中心軸とした仮想的な円筒面に沿って配列されることが好ましく、また、第２回折格子３０２において、第２回折格子３０２を構成する複数の格子のそれぞれは、受光面の中心を通る法線が点光源としてのＸ線源３０４の放射源を通るように、Ｘ線源３０４の前記放射源を通る仮想線を中心軸とした仮想的な円筒面に沿って配列されることが好ましい。
【０１４１】
そして、これら第１および第２回折格子３０３、３０２は、上述の式１および式２によって表されるタルボ干渉計を構成する条件に設定されている。
【０１４２】
Ｘ線撮像部３０１は、第２回折格子３０２によって回折されたＸ線の像を撮像する装置である。Ｘ線撮像部３０１は、例えば、Ｘ線のエネルギーを吸収して蛍光を発するシンチレータを含む薄膜層が受光面上に形成された二次元イメージセンサを備えるフラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）や、入射フォトンを光電面で電子に変換し、この電子をマイクロチャネルプレートで倍増し、この倍増された電子群を蛍光体に衝突させて発光させるイメージインテンシファイア部と、イメージインテンシファイア部の出力光を撮像する二次元イメージセンサとを備えるイメージインテンシファイアカメラなどである。
【０１４３】
処理部３０７は、Ｘ線撮像装置３００の各部を制御することによってＸ線撮像装置３００全体の動作を制御する装置であり、例えば、マイクロプロセッサおよびその周辺回路を備えて構成され、機能的に、画像処理部３７１およびシステム制御部３７２を備えている。
【０１４４】
システム制御部３７２は、Ｘ線制御部３０８との間で制御信号を送受信することによってＸ線電源部３０５を介してＸ線源３０４におけるＸ線の放射動作を制御すると共に、カメラ制御部３０６との間で制御信号を送受信することによってＸ線撮像部３０１の撮像動作を制御する。システム制御部３７２の制御によって、Ｘ線が被写体Ｓに向けて照射され、これによって生じた像がＸ線撮像部３０１によって撮像され、画像信号がカメラ制御部３０６を介して処理部３０７に入力される。
【０１４５】
画像処理部３７１は、Ｘ線撮像部３０１によって生成された画像信号を処理し、被写体Ｓの画像を生成する。
【０１４６】
次に、本実施形態のＸ線撮像装置の動作について説明する。被写体Ｓが例えばＸ線源３０４を内部（背面）に備える撮影台に載置されることによって、被写体ＳがＸ線源３０４と第１回折格子３０３との間に配置され、Ｘ線撮像装置３００のユーザ（オペレータ）によって図略の操作部から被写体Ｓの撮像が指示されると、処理部３０７のシステム制御部３７２は、被写体Ｓに向けてＸを照射すべくＸ線制御部３０８に制御信号を出力する。この制御信号によってＸ線制御部３０８は、Ｘ線電源部３０５にＸ線源３０４へ給電させ、Ｘ線源３０４は、Ｘ線を放射して被写体Ｓに向けてＸ線を照射する。
【０１４７】
照射されたＸ線は、被写体Ｓを介して第１回折格子３０３を通過し、第１回折格子３０３によって回折され、タルボ距離Ｌ（＝Ｚ１）離れた位置に第１回折格子３０３の自己像であるタルボ像Ｔが形成される。
【０１４８】
この形成されたＸ線のタルボ像Ｔは、第２回折格子３０２によって回折され、モアレを生じてモアレ縞の像が形成される。このモアレ縞の像は、システム制御部３７２によって例えば露光時間などが制御されたＸ線撮像部３０１によって撮像される。
【０１４９】
Ｘ線撮像部３０１は、モアレ縞の像の画像信号をカメラ制御部３０６を介して処理部３０７へ出力する。この画像信号は、処理部３０７の画像処理部３７１によって処理される。
【０１５０】
ここで、被写体ＳがＸ線源３０４と第１回折格子３０３との間に配置されているので、被写体Ｓを通過したＸ線には、被写体Ｓを通過しないＸ線に対し位相がずれる。このため、第１回折格子３０３に入射したＸ線には、その波面に歪みが含まれ、タルボ像Ｔには、それに応じた変形が生じている。このため、タルボ像Ｔと第２回折格子３０２との重ね合わせによって生じた像のモアレ縞は、被写体Ｓによって変調を受けており、この変調量が被写体Ｓによる屈折効果によってＸ線が曲げられた角度に比例する。したがって、モアレ縞を解析することによって被写体Ｓおよびその内部の構造を検出することができる。また、被写体Ｓを複数の角度から撮像することによってＸ線位相ＣＴ（computed tomography）により被写体Ｓの断層画像が形成可能である。
【０１５１】
そして、本実施形態の第２回折格子３０２では、高アスペクト比の金属部分１２ｂを備える上述した実施形態における金属格子ＤＧであるので、良好なモアレ縞が得られ、高精度な被写体Ｓの画像が得られる。
【０１５２】
また、格子ユニットＤＧの格子１がボッシュプロセスによってシリコンウェハＳＷがドライエッチングされるので、前記凹部の側面（シリコン部分１１１の側面）がより平坦となり、高精度に第２回折格子３０２を形成することができる。このため、より良好なモアレ縞が得られ、より高精度な被写体Ｓの画像が得られる。
【０１５３】
なお、上述のＸ線撮像装置３００は、Ｘ線源３０４、第１回折格子３０３および第２回折格子３０２によってタルボ干渉計を構成したが、Ｘ線源３０４のＸ線放射側にマルチスリットとしての上述した実施形態における格子ユニットＤＧまたは格子１をさらに配置することで、タルボ・ロー干渉計を構成してもよい。このようなタルボ・ロー干渉計とすることで、単スリットの場合よりも被写体Ｓに照射されるＸ線量を増加することができ、より良好なモアレ縞が得られ、より高精度な被写体Ｓの画像が得られる。
【０１５４】
また、上述のＸ線撮像装置３００では、Ｘ線源３０４と第１回折格子３０３との間に被写体Ｓが配置されたが、第１回折格子３０３と第２回折格子３０２との間に被写体Ｓが配置されてもよい。
【０１５５】
また、上述のＸ線撮像装置３００では、Ｘ線の像がＸ線撮像部３０１で撮像され、画像の電子データが得られたが、Ｘ線フィルムによって撮像されてもよい。
【０１５６】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【符号の説明】
【０１５７】
ＤＧ  格子ユニット
１  格子
１１  格子領域
１２  接続しろ領域
２００Ａ  タルボ干渉計
２００Ｂ  タルボ・ロー干渉計
３００  Ｘ線撮像装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図１４】
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【図１５】
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